园林工程施工技术中的土方量计算

2023-08-22 理论教育版权反馈

【摘要】：土方量的计算是建筑工程施工的一个重要步骤。在现实中的一些工程项目中，因土方量计算的精确性而产生的纠纷也是经常遇到的。所以计算土方量时必须考虑到原有地形的影响，这也是自然山水园土方计算较繁杂的原因。V2、V3、V5～V11计算方法同上。

施工必备知识点

园林土方施工中，填挖土方量的多少决定着挖填方的平衡和施工成本的高低与否。

土方量的计算是建筑工程施工的一个重要步骤。工程施工前的设计阶段必须对土石方量进行预算，它直接关系到工程的费用概算及方案选优。在现实中的一些工程项目中，因土方量计算的精确性而产生的纠纷也是经常遇到的。如何利用测量单位现场测出的地形数据或原有的数字地形数据快速准确地计算出土方量就成了从业者日益关心的问题。

土方量的计算有方格网法和横截面法，可根据地形具体情况采用；现场抄平的程序和方法由确定的计算方法进行，通过抄平测量，可计算出该场地按设计要求平整需挖土和回填的土方量，再考虑基础开挖还有多少挖出（减去回填）的土方量，并进行挖填方的平衡计算，做好土方平衡调配，减少重复挖运，以节约运费。

园林辞典

抄平：就是看是否在一个水平面上，即标高相同。简单地说就是找个水平面，控制标高。一般工程上有“50线”和“1米线”，主要是根据工程的时间情况。就是将建筑物放在一个水平面上，一般用水平仪来控制。

实践技能知识点

1.土方量计算方法的选择

通常土方量的计算方法有土方体积法、土方横截面法和土方方格网法（图3-1），一般根据地形的具体情况选用适合的计算方法。

图3-1 土方量的计算方法

施工小经验

方格网法中，方格边长根据地形变化的复杂程度，一般为10m、20m、30m或40m，根据地形图的自然等高线高程和设计地面标高，在方格角点右下角标上自然地面标高，在右上角标上设计地面标高，并在两者地面标高差值，标高方格角点的左上角，挖方为（+），填方为（-）。

2.用求体积的公式进行估算

在建园过程中，不管是原地形或设计地形，经常会碰到一些类似锥体、棱台等几何形体的地形单体，如图3-2中所示的山丘、池塘等。这些地形单体的体积可用相近的几何体体积公式来计算，表3-1中所列公式可供选用。此法简便，但精度较差，多用于估算。

图3-2 地形单体

a）山丘 b）池塘

表3-1 用求体积公式求土方量

注：V———体积；r———半径；S———底面积；h———高；r₁，r₂———分别为上下底半径；S₁，S₂———上、下底面积。

园林辞典

圆台：用一个平行于圆锥底面的平面去截圆锥，底面与截面之间的部分叫做圆台。

棱台：棱锥的底面和平行于底面的一个截面间的部分，叫做棱台。由三棱锥、四棱锥、五棱锥等截得的棱台，分别叫做三棱台、四棱台、五棱台等。

球缺：用一个平面去截一个球的一部分，不大于一个半球，所得的余下的部分叫球缺。

3.断面法

根据断面法计算土方工程量计算公式如式（3-1）所示。

此法的计算精度取决于截取断面的数量，多则精，少则粗。

断面法根据其取断面的方向不同可分为垂直断面法、水平断面法（或等高面法）及与水平面成一角度的成角断面法。以下主要介绍前两种方法。

（1）垂直断面法。此法适用于带状地形单体或土方工程（如带状山体、水体、沟、堤、路堑、路槽等）的土方量计算，如图3-3所示。

图3-3 垂直断面

基本计算公式如式（3-1）所示，式（3-1）虽然简便，但在S₁和S₂的面积相差较大或相邻断面之间的距离大于50m时，计算的结果误差较大，遇上述情况，可改用式（3-2）计算：

V=L/6（S₁+S₂+4S₀）（3-2）

式中S₀代表中间断面面积。

施工小经验

S₀的面积有两种求法。

（1）用求棱台中截面面积公式。

（2）用S₁及S₂各相应边得算术平均值求S₀的面积，如图3-4所示。

图3-4 图形截面

用垂直断面法求土方体积，比较繁琐的工作是断面面积的计算。计算断面面积的方法有多种多样，对形状不规则的断面既可用求积来求其面积，也可用“方格纸法”、“平行线法”或“割补法”等方法进行计算，但这些方法也费时间，以下介绍几种常见断面面积的计算公式，见表3-2。

表3-2 断面面积计算公式

（续）

（2）等高面法（水平断面法）。等高面法（图3-5）是沿等高线取断面，“等高距”即为二相邻断面的高，计算方法同断面法。

图3-5 水平断面法图示

其计算公式如式（3-3）所示：

V=（S₁+S₂）h/2+（S₂+S₃）h/2+…+（S_n-1+S_n）h/2+S_n·h/3

=（S₁/2+S_n/2+S₂+S₃+…+S_n-1）·h+S_n·h/3 （3-3）

式中 V———土方体积；

S———断面面积；

h———等高距。

等高面法最适于大面积的自然山水地形的土方计算。我国园林崇尚自然，园林中山水布局讲究，地形的设计要求因地制宜，充分利用原地形，以节约工力，同时为了造景又要使地形起伏多变。总之，挖湖堆山的工程是在原有的崎岖不平的地面上进行的。所以计算土方量时必须考虑到原有地形的影响，这也是自然山水园土方计算较繁杂的原因。由于园林设计图样上的原有地形和设计地形均用等高线表示，因而采用等高面法进行计算最为便当。

2.边坡土方量计算

边坡计算适用于场地平整、修筑路基、路堑等，采用该计算方法直观、简便、快速。根据地形图和边坡竖向布置图和现场测绘图，将要计算的边坡划分为多个两种近似的几何形体，如图3-6所示，一种为三角棱体，另一种为三角棱柱体。